高层建筑高位悬挑桁架结构设计

《高层建筑高位悬挑桁架结构设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

高层建筑高位悬挑桁架结构设计【摘要】多塔结构中，建筑专业为了造型需要及面积最大化，高层建筑经常出现连体结构，为了使连体结构对主体结构影响最小化，本文探讨的是从主体结构往两侧悬挑钢结构桁架、钢结构桁架转换成钢框架的结构设计工作。主体结构计算采用的是PKPM2010，悬挑桁架计算采用整体建模，midasGen2014计算，根据桁架的受力特点，桁架的斜腹杆尽量发挥钢结构受拉的优势。悬挑桁架用midas做了整体舒适度分析。【关键词】高层建筑，框架-核心筒，钢结构悬挑桁架，多遇地震，设防烈度地震，钢框架，型钢混凝土梁，型钢混凝土柱，压型钢板，非组合楼板，应力比，H型钢桁架，舒适度分析1、工程概述本项目为新型产业用房项目，位于深圳市。基地内共规划4栋高层建筑（A～D座），塔楼D、C座和C、B座之间均有悬挑桁架。本项目总建筑面积238336.55平方米，地下为4层，地上裙房5层，总共31层，标准层层高4.0米，建筑高度均为125.6米。主体结构为混凝土框架-核心筒结构。第3页共3页 为了满足建筑“连廊”造型，结构采用两边悬挑桁架的形式，桁架悬挑12米，层高4米，D、C座之间桁架为19～24层，共5层层高，C、B座之间桁架为25～机房屋面层，共8层层高。结构平面中，沿悬挑平台两侧布置两榀桁架，桁架最外段设置人字支撑，两榀桁架距离BC座之间为13米、CD座之间为8米。桁架及型钢混凝土型钢材质均采用Q345B（1），上下弦截面为HM440x300x11/18，斜腹杆截面为H300x300x16x16，竖腹杆（框架柱）截面为350x350x18焊接方钢。主体结构与上下弦相连接的型钢混凝土柱上下各比桁架高出两层（机房层除外）。桁架节点及桁架与主结构连接采用《多、高层建筑钢结构节点构造详图》（01SG519）图集中节点（2）。2、结构分析2.1多遇地震下弹性分析整体模型从PKPM中导入，中间悬挑桁架荷载重新加载，通过两个软件整体指标对比，控制指标相差不到5%，计算midas模型中的悬挑桁架结构，整体模型及构件计算应力比如下图所示。2.2设防烈度地震下分析设防烈度地震计算用midas软件，在多遇地震下输入放大系数2.875（3）。构件设计及荷载组合时，抗剪满足《高规》公式3.11.3-1要求，正截面承载力满足《高规》公式3.11.3-2要求（4）。2.3悬挑桁架整体舒适度验算悬挑桁架整体舒适度验算只选取一个悬挑平台，选取桁架范围及往下一层的主体结构计算，采用midas软件。根据《高规》3.7.7条，楼盖结构的竖向振动频率不宜小于3HZ，竖向振动加速度峰值不大于0.55m/s2（插值确定）。竖向荷载采用IABSE行走荷载模型，体重按0.75KN考虑，频率按2HZ第3页共3页 考虑，间隔0.01s（5）。经分析，各个加载点的加速度峰值如下图所示，加速度最大0.038m/s2，小于规范0.055m/s2要求，满足住宅、办公的要求。2.4分析结论（1）多遇地震下，结构满足正常使用及承载能力的要求；（2）设防烈度地震下，结构满足承载能力的要求；（3）悬挑楼板满足整体舒适度要求；结语目前多塔中设置连体结构的项目较多，由于连体受力复杂，因此本工程中采用主体结构往外悬挑的办法来满足建筑造型要求，同时桁架节点及桁架与主结构连接节点都比较成熟，做到了即安全结构又相对简单。参考文献[1]GB50017-2003钢结构设计规范中国计划出版社2003[2]01SG519多、高层建筑钢结构节点构造详图中国建筑标准设计研究院2001[3]GB50011-2010建筑抗震设计规范中国建筑工业出版社，2010[4]JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程中国建筑工业出版社，2010[5]MidasGenV2014帮助文件第3页共3页